평형상수가 상수인 이유가 뭔가요?
물의 평형상수로 예를 들면
K=[H^+][OH^-]/[H2O]=1.8×10^(-16)
여기서 분모에는 [ ]는 몰농도를 뜻하는 것으로 알고있는데 분모에는 한 개의 몰농도가, 분자에는 두 개의 화학종의 몰농도가 들어가 (단위)^2/(단위)라서 단위를 나눠주면 분자에 mol/L가 하나 남는게 아닌가요? 왜 상수로 나오는지 궁금합니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
여기서 상수라는 뜻은 변수가 아니다라는 의미가 강합니다. 즉, 현재 관여되고 있는 계의 parameter에 무관하게 일정한 값을 지닌다라는 의미이지요.
실제로 다른 coerficient들 중에는 우리가 보기에 정의하기 어려운 단위들을 사용합니다. 값을 구하기위해 이항하여 단위를 정리하다가 남은 자투리들이지요. 하지만 그 단위에 의미를 두진 않습니다.
질문자분이 생각하시는 길이x길이=넓이 와 같은 개념과는 조금 다르기 때문이죠. 길이와 길이를 곱하면 넓이라는 개념을 적용하지만 농도의 곱은 과학적인 의미 보다는 수학적인 쓰임에 적합한 파라미터라고 볼수 있습니다.
평형상수의 경우에는 그 정의를 '농도의 비율'로 볼 수 있습니다. 반응물이 전부 생성물이 된 상태가 아니라 두 상태가 혼재되어 있는 경우에 사용하는 상수이니까요.
즉, 이 반응물은 이정도에서 평형을 이룬다. 다른말로 반응물과 생성물의 농도비가 이정도 이다.를 나타내는 것입니다.
따라서, 비율을 의미하는 parameter에 단위가 들어가면 혼란을 야기하게 됩니다. 또는 화학식에 따라 계속 상수의 단위가 바뀌어야되는 상황이 오게되겠지요.